Trabajo Final de Gestion de Mantenimiento Idel S Alvarez Mendoza

 

  MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD DE GRANMA FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

TRABAJO FINAL DE GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO

Autor: Idel Samuel Alvarez Mendoza Especialidad: Ingeniería en Mecánica. Año: 4to

Bayamo. M.N.  

CURSO ACADÉMICO 2020-2021

 

1. ¿Q ¿Qué ué es la fiab fiabil ilid idad ad? ? La fiabilidad de un dispositivo (componente o sistema), sometido a unas condiciones de tr trab abaj ajo o conc concre reta tas, s, es la prob probab abil ilid idad ad de que que éste éste fu func ncio ione ne corr correc ecta tame ment nte e (“sobreviva” sin fallar) durante un determinado período de tiempo. La fiabilidad es de defin finida ida co como mo la aptitu aptitud d de un elemen elemento to pa para ra reali realizar zar un una a funci función ón requer requerid ida a en condicio cond iciones nes indicada indicadas s y durante durante un perío período do de tiempo tiempo especifi especificado cado.. La fiabilid fiabilidad ad puede ser analizada en el campo estadístico como la probabilidad de que un equipo realice su función prevista en un período de tiempo establecido. La fiabilidad es una característica de diseño, un equipo es tan fiable como fue diseñado y construido, las estrategias de mantenimiento deben enfocarse en conservar la fiabilidad intrínseca de los equipos. ¿Qué son los indicadores MTBF y MTTR? Mientras que el MTBF mide la confiabilidad, el MTTR es un fuerte indicador de la ef efic icac acia ia de la repa repara raci ción ón.. Es Esta tas s dos dos métr métric icas as junt juntas as le perm permit iten en obte obtene nerr una una estimación de cuánto tiempo un activo o ubicación ha estado indisponible. MTBF (Mean Time Between Failures) es el tiempo promedio entre Fallas y MTTR (Mean Time To Repair) es el tiempo promedio para reparar. ¿Cuáles son los indicadores de mantenimiento? Los indicadores de rendimiento de mantenimiento o KPIs (Key Performance Indicators) son métricas que determinamos para medir el rendimiento de una acción determinada. Pueden medir tanto el tiempo ocupado con una parada (planificada o no), como la evolución de la producción. Para un Para una a bu buen ena a gest gestió ión n del del ma mant nten enim imie ient nto, o, hace hace fa falt lta a cont contar ar con con al meno menos s 6 indicadores:      

Tiempo medio entre fallas Tiempo medio para reparación Tiempo medio para la falla Disponibilidad Costo de Mantenimiento por Facturación Costo de Mantenimiento por el valor de reposición

2. ¿Qu ¿Quéé eess eell d diag iagnós nóstico tico téc técnico nico? ? Consis Cons iste te en un si sist stem ema a medi median ante te el cual cual se dete determ rmin inan an las las nece necesi sida dade des s de mant ma nten enim imie ient nto o o repa repara raci ción ón de un equi equipo po,, comp compar aran ando do sus sus pará paráme metr tros os de funcionamiento funcionami ento con los establecidos establecidos por el fabricante. Objetivo Con el diagnóstico técnico de los tractores y otras máquinas motorizadas se garantiza la máxima efectividad en su explotación y se disminuyen al mínimo los gastos en su asistencia técnica y reparación. Esto se logra mediante la eliminación a tiempo de los fallos en las máquinas, una óptima regulación, un correcto serviciaje y mantenimiento y la toma de medidas para la disminución al mínimo de los tiempos de parada por  causas técnicas, mediante la observación, medición y análisis a tiempo del estado y

 

comportamiento de los conjuntos, mecanismos, instrumentos y piezas, solucionando los problemas o dando las recomendaciones adecuadas para su solución. El objeti objetivo vo fundam fundament ental al de la prono pronosti sticac cación ión de las las posibi posibilid lidade ades s ult ulteri eriore ores s de utilización utilizació n de una máquina o de uno de sus conjuntos o piezas es el establecimiento establecimiento o predicción del período restante de trabajo sin fallos, a lo cual se denomina recurso residual. Por ello se entiende el tiempo en que el desgaste, la calidad del trabajo, las normas de seguridad, o sea, su funcionamiento en general, permanece dentro de los rangos establecidos para los parámetros que se analicen. Es el recurso remanente que le queda al equipo o sus partes para llegar a su estado límite, o sea, cuando ya no podrá utilizarse sin ser reparado.  Aspectos que se diagnostica diagnostican n Mecanismo Mecanism o biela-man biela-manivel ivela: a: presión, presión, ruidos ruidos y vibracio vibraciones; nes; Grupo Grupo aro-camis aro-camisa-pi a-pistón stón:: compresión, compresió n, obstrucción, potencia del motor; Sistema de distribución de gases: ángulo de avance avance de la inyecció inyección, n, holguras holguras;; Bomba Bomba auxilia auxiliar: r: juego, juego, pérdidas pérdidas;; Inyectore Inyectores: s: presión, hermeticidad; Filtro de combustible: obstrucción, hermeticidad; Sistema de lubricación: obstrucción, derrames; Neumáticos: presión, desgaste; Dirección: juego libre del volante, esfuerzo para accionar el volante; Sistema de enfriamiento: tensión de las correas, temperatura del motor, estado del radiador, hermeticidad; Sistema hidráulico: caudal de la bomba, presión, hermeticidad; Sistema de purificación de aire: hermeticidad, estado del filtro; Sistema eléctrico: densidad y nivel del electrolito, carga de las baterías, calibración de termómetros, estado del equipamiento, focos fundidos; Embrague Embr ague:: juegos juegos en las articulacio articulaciones, nes, recorrid recorrido o de los pedales, pedales, juego libre libre del collarín; Frenos: recorrido de los pedales, recorrido de la varilla de los cilindros de freno, distancia de frenado.

Principales instrumentos para realizar un diagnóstico técnico La selección de los medios de diagnóstico se hace en primer lugar teniendo en cuenta el alcance y objetivos de los diagnósticos a realizar. Los principales instrumentos que se utilizan utilizan son: manómetro manómetros s de línea línea y de doble doble entrada entrada,, manómetro manómetro diferencial diferencial,, estetosco este toscopio, pio, compresím compresímetro etro,, vacuómetr vacuómetro, o, pote potenció nciómetro metro,, calibrad calibradores ores de galgas, galgas, comprobador comprobad or de inyectores, medidor de presión de aire, reglas normales y especiales, dinamómetro,, densímetro, voltiamperímetro, termómetro, cinta métrica. dinamómetro Las técnicas de diagnóstico en las que se basa la estrategia condicional se pueden agrupar en cuatro categorías: 

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Inspecciones conductivas, que son llevadas a cabo por el personal de producción encarg enc argad ado o de la op opera eraci ción ón de los los equipo equipos s e instal instalaci acione ones. s. Consi Consiste sten n en la realización realizació n de inspecciones sensoriales sensoriales (ver, oír, oler, tocar, sentir) y en la toma de datos de variables del proceso. Con estas sencillas inspecciones, que se realizan muy frecuentemente (a diario, por turno, cada hora, etc.) se detectan hasta el 40% de los problemas que presenta una planta. Las inspecciones llevadas a cabo por el personal de mantenimiento, de forma mucho menos frecuente que las anteriores, pero con un nivel de profundidad mayor. Esta técnica detecta, en la mayoría de las instalaciones, hasta un 30% de los problemas presentes en estado de gestación. Las pruebas que se realizan con equipos de medición fuera de línea, es decir, equipos de medición que se instalan en los equipos o instalaciones para llevar a cabo determinadas pruebas y que, una vez realizadas éstas, se desmontan y se trasladan a otros equipos para realizar pruebas similares. Estas pruebas, que en

 

conjunto se han denominado tradicionalmente ‘mantenimiento predictivo’, tienen como objeto establecer una relación entre una observación observación o una medición de una variable fisicoquímica con la degradación del ítem analizado. Con esta técnica se detectan hasta el 20% de los problemas presentes en las instalaciones, pero de una importancia mayor que en las anteriores y que, además, se hace más difícil detectar mediante inspecciones sensoriales o detalladas, en las que el principal elemento elem ento o herramie herramienta nta de diagnóstico diagnóstico es la simple simple observación observación del equipo equipo o instalación. 

El análisis de variables cuyo valor se conoce de forma instantánea gracias a la instrumentación instrumentaci ón instalada en línea. En algunos casos la simple observación de una variable y la comparación con un rango aceptable para ella es suficiente para alcanzar una conclusión sobre si el equipo o instalación está funcionando de forma adecuada o se está generando algún tipo de problema en él. En otros casos, en cambi cam bio, o, es ne neces cesari ario o combi combinar nar los los valore valores s obteni obtenido dos s y reali realizar zar un una a se serie rie de cálculos para verificar si el funcionamiento está siendo el adecuado o no. Con esta técnica se descubren apenas un 10% de los problemas de una planta, pero su importancia radica en que es posible confirmar lo que ya se ha visto por otras técnicas o descubrir anomalías que las otras técnicas han pasado por alto, con un coste relativamente bajo y sin afectar para nada a la producción.

3. Ma Mant nten enim imie ient nto. o. Se denomina mantenimiento al procedimiento mediante el cual un determinado bien recibe tratamientos a efectos de que el paso del tiempo, el uso o el cambio de circunstancias exteriores no lo afecte. Existe gran multitud de campos en los que el término puede ser aplicado, ya sea tanto para bienes físicos como virtuales. Así, es posible referirse al mantenimiento de una casa, de una obra de arte, de un vehículo, de un programa o conjunto de programas, de un sistema, etc. El mantenimiento suele ser llevado a cabo por especialistas en la materia. El mantenimiento es especialmente importante en los bienes requeridos para la producción de viene y servicios. Así, todos aquellos elementos necesarios como parte de un proceso de producción económica serán testeados con regularidad para llegar a una conclusión en lo que respecta a su mantenimiento. Así, por ejemplo, una maquinaria necesaria en una fábrica y de la que dependa la producción tendrá seguramente personal que vele día a día por su buen funcionamiento, funcionami ento, realizando los mantenimientos mantenimientos necesarios para que esta circunstancia circunstancia se dé con regularidad.

Tipos de mantenimiento, ventajas y desventajas. Mantenimiento correctivo El mantenim mantenimiento iento correctivo correctivo es aquel aquel que busca reparar reparar los errores, desperfecto desperfectos s o avería ave rías s qu que e un eq equi uipo po o he herra rrami mient enta a pueda pueda presen presentar tar,, sin import importar ar si contin continúa úa funciona funci onando ndo o no. Puede Puede entender entenderse se el manteni mantenimien miento to correctivo correctivo como la simple simple repara rep aració ción n de algo algo ave averia riado. do. Da Dada da su natura naturalez leza, a, su ne neces cesid idad ad es impos imposib ible le de predecir y planificar en el tiempo, de modo que suele implementarse en escenarios de urgencia o incluso de catástrofe, y suele implicar el cambio de piezas y repuestos del equipo, así como la asistencia de personal especializado. especializado. El mant manten enim imie ient nto o corr correc ecti tivo vo pued puede e dars darse e incl inclus uso o cuan cuando do un equi equipo po cont contin inúa úa funcionando, es decir, no siempre debe esperarse al colapso total, y tomando esto en cuenta se suele distinguir distinguir entre:

 

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El mantenimiento correctivo urgente o no planificado , que se lleva a cabo bajo un estado de urgencia o emergencia, es decir, como respuesta a un daño o desperfecto que ocurre de improviso y requiere solución inmediata.

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El mantenimiento correctivo no urgente o planificado , que implica sólo los caso casos s en que que la fall falla a o el desp desper erfe fect cto o es desc descub ubie iert rto, o, pero pero el equi equipo po o la herramienta puede continuar trabajando (generalmente con menor efectividad o con mayores márgenes de riesgo), de modo que la reparación puede realizarse posteriormente.

Ventajas y desventajas. Ventajas: 

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Permite Permit e que el equip equipo o o la máqui máquina na contin continúen úen funci funciona onando ndo sin necesi necesida dad d de reemplazarla reemplaza rla por otra nueva. Tienen casi siempre una solución concreta (de tenerla) que radica en el reemplazo del repuesto adecuado o su reparación.

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No implica costos extra mientras la falla f alla no se produzca.

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Suele ser el más común de los mantenimientos.

Desventajas: 

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Responde a un desperfecto que ocurre sin margen de aviso previo, y por lo tanto puede necesitarse en un momento complicado. En al algu guno nos s caso casos, s, el equi equipo po esta estará rá inút inútil il hast hasta a que que no se ll llev eve e a cabo cabo el mantenimiento correctivo. No protege ni cuida los equipos, por lo que no tiene impacto en su vida útil. Sus costos en tiempo y dinero pueden ser impredecibles, y suelen ser siempre mayores a largo plazo. Casi siempre se requiere de la intervención de un especialista.

Ejemplos de mantenimiento correctivo  Algunos ejemplos ejemplos de mantenimiento mantenimiento correctivo correctivo pueden pueden ser:     

El reemplazo de la cadena de pedaleo de una bicicleta. La sustitución del motor de arranque por uno nuevo en un automóvil. El cambio de una pantalla rota del teléfono celular. La soldadura de una cañería de gas en un refrigerador. La reinstalación del sistema operativo en una computadora portátil.

Mantenimiento preventivo  A diferencia del mantenimiento mantenimiento correctivo, el preventivo, como su nombre lo indica, busca prevenir la aparición de desperfectos antes de que sucedan, y por lo tanto alargar la vida útil normal de los equipos. Es decir, forma deente mantenimiento posterga la necesidad mantenimiento correctiv corr ectivo, o,esylageneralm gene ralmente consiste consiste enque tareas tare as de limpieza limp ieza,, afinació afindel ación, n, engrasad engrasado, o,

 

balanceo o reemplazo de repuestos desgastados en los aparatos. Tiene la virtud de poder planificarse y de que generalmente no impide mucho rato el uso de los equipos o herramientas.

Ventajas y desventajas. Ventajas: La principal virtud de este tipo de mantenimiento es que alarga la vida útil de los equipos, ya que se reducen de manera drástica el riesgo de fallos. Esto se debe mayormente a que es un mantenimiento programado. Es decir, se calcula la parada de la máquina fuera de las horas de trabajo, se revisa todo el funcionamiento sin que afecte afe cte a la produc producció ción. n. Ademá Además, s, con este tip tipo o de labor labor se pu puede eden n calcul calcular ar las necesidades necesidad es de repuestos sin tener que esperar a última hora o cuando se estropee la pieza. Otro aspecto a tener en cuenta es que disminuye el mantenimiento correctivo correctivo.. De esta forma, obtendremos un beneficio económico, ya que, en caso de avería, el equipo no estará parado bajando los costos de producción y de mantenimiento.

Desventajas:  Aunque las desventajas desventajas del mantenimiento mantenimiento preventivo son muy escasas, presenta pequeños inconvenientes que se deben analizar.  Al realizar las labores de mantenimiento mantenimiento con cierta periodic periodicidad, idad, no permite que pueda determinarse el desgaste de las piezas de los equipos, ya que se sustituyen antes. Por  otra parte, si no se registran las revisiones de manera correcta o están incompletas, puede modificar las tareas de revisión, adelantando o retrasando las intervenciones previstas. Esto puede generar un sobrecoste en la petición de recambios que en el peor de los casos terminarían en un trabajo correctivo.

Ejemplos de este tipo de mantenimiento: 

El cambio de aceite y filtros de un automóvil.

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El destape rutinario de los conductos del gas de una calefacción.

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La desfragmentación del disco duro de un computador.

Mantenimiento predictivo  A menudo asociado al mantenimiento mantenimiento preventivo, el predictivo, como sugiere su nombre, se basa en la predicción de las averías, o sea, en la evaluación del estado actual de un equipo para determinar qué tan probable es que se produzca una avería o qué tan necesaria sería una rutina de mantenimiento preventivo. Se trata, pues, de un ejercicio de diagnóstico, de evaluación o control.

Ventajas: 

Ahorro en costos de repuestos:   con las técnicas de mantenimiento predictivo podemos hacer un seguimiento a los repuestos destinados a ciertas máquinas. Se diferencia con el mantenimiento preventivo porque en este último los repuestos se cambian camb ian cada cierto cierto tiempo. tiempo. Por otro lado, en el mantenim mantenimient iento o predictiv predictivo o se realizan cambios en el momento justo. Es decir, cuando la máquina lo requiera. De esta forma, se asegura un ahorro considerable en repuestos poco necesarios. necesarios.

 

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Mayor confiabilidad: los instrumentos aplicados para el mantenimiento predictivo son de alta calidad y fidelidad. Por esto, obtendremos gran información acerca del estado de las máquinas medidas. medidas. Además, el personal calificado puede interpretar  de forma sencilla y precisa los datos. Así, pueden ayudar a tomar decisiones referentes al tiempo a invertir en algún elemento. Menores costos de mantenimiento:   al hacer seguimie seguimientos ntos específicos específicos a los equipos, equi pos, reducimo reducimos s consider considerabl ablemen emente te los mantenim mantenimiento ientos s correctiv correctivos os hacia hacia estos. Consecuentemente, los costos de mantenimiento de trabajos urgentes se redu reducen censersignific sign ativamen amente. te. Normalme Normalmente, nte, las reparaci reparaciones ones de último último momento momento suelen lasificativ más costosas. Menor tiempo de mantenimiento: se reducen considerablemente los tiempos de mantenimiento debido a que solo se cambian los repuestos adecuados. Reduce Red uce la can cantid tidad ad de recu recurso rsoss hum humano anos: s:  a diferenc diferencia ia del mantenimien mantenimiento to correctiv corr ectivo o y preventi preventivo, vo, el manteni mantenimien miento to predicti predictivo vo requiere requiere menos menos personal personal activo. Esta estrategia reduce los trabajos urgentes y modifica el mantenimiento preventivo. Esto lo logra al reducir la necesidad de más técnicos de mantenimiento en la empresa.

Desventajas: 

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Requiere una alta inversión inicial:  los equipos equipos usados usados en el mantenimi mantenimiento ento predicti predi ctivo vo es están tán he hecho chos s de mater material iales es esp especi ecial ales es para para obtene obtenerr me medic dicion iones es precisas. Por lo tanto, el uso de estas herramientas de medición significa un alto costo inicial. Requiere de personal calificado:  la apli aplicaci cación ón de esta estrateg estrategia ia necesita necesita de personal calificado para recoger y analizar los daros. De igual forma, es necesario invertir en la capacitación de nuestro personal regular para que un futuro tenga las habilidades habilidad es necesarias para llevar a cabo las rutinas de mantenimiento. No aplica para todas las empresas: cada empresa tiene un enfoque particular. Por lo tanto, en muchas no se puede aplicar el mantenimiento predictivo. Para aplicar apli car esta estrategi estrategia a de mantenimi mantenimiento ento se deben deben acordar acordar correctam correctamente ente los tiempos, alcances y la cooperación entre distintas áreas dentro de la empresa. Esto incluye la gerencia. Por lo tanto, algunas empresas optan por contratar a an anal alis ista tas s ex exte tern rnos os para para re real aliz izar ar las las ru ruti tina nas s de mant manten enim imie ient nto o pred predic icti tivo vo a determinadas determinad as máquinas o procesos.

Ejemplos de este tipo de mantenimiento:   

La revisión de un automóvil en el taller antes de emprender un viaje terrestre. La ejecución de programas de diagnóstico o de antivirus en un computador. El análisis termográfico de equipos e instalaciones instalaciones electrónicos o eléctricos.

Mantenimiento Basado en la Confiabilidad (RCM) El mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM), como su nombre indica, es una metodología muy eficaz que se utiliza para identificar todas las posibles causas que puede provocar un fallo en el sistema utilizando relaciones de causa y efecto. Después de identificar todas las causas posibles, se puede determinar el mejor método de estrat est rategi egia a de mante mantenim nimien iento to pa para ra eli elimin minar ar los fallos fallos.. La estrat estrateg egia ia elegi elegida da debe debe garantizar el funcionamiento de los equipos y procesos asegurando la seguridad y la fiabilidad.

 

En la práctica, se identifican todos los modos de fallo, es decir, todas las formas posibles en que puede fallar el equipo, la maquinaria o el sistema y las distintas formas posibles en que puede producirse un fallo en un equipo determinado. Los fallos pueden tener más de un modo de fallo, es decir, más de una forma que puede provocar efectos adversos similares en el sistema.

Ventajas: Si el RCM se aplica con éxito y eficacia en el programa, seguro que va a proporcionar  a tu empresa las siguientes ventajas: 

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Aumento de la eficiencia: El RCM aumenta en general la eficiencia del sistema, ya qu que e sólo sólo se cent centra ra en la gest gestió ión n del del si sist stem ema, a, aume aument nta a la acti activi vida dad d de rendimiento mediante la eliminación de los fallos, aumenta el uso de los activos por  el si simp mple le hech hecho o de cons conseg egui uirr que que no haya haya erro errore res s y redu reduce ce las las caus causas as de mantenimiento. Reducción de costes: También reduce los costes de mantenimiento al eliminar  los fallos no deseados antes de que se produzcan, ya que algunos fallos requieren más costes y más recursos para su reparación. Por lo tanto, reduce los costes generales de mantenimiento y de recursos. Mejora de la produc productivida tividad: d:  Al mantener con éxito el sistema y reducir cualquier  cualquier  fallo repentino, mejora la satisfacción del cliente y aumenta la confiabilidad. Sustitución de activos: Si algún activo falla por cualquier razón o se destruye, entonces es importante la sustitución de un activo particular por otro nuevo que mejorará de manera sencilla las características que tienen la capacidad de hacer la misma función.

En general, general, esta estrategi estrategia a de mantenim mantenimien iento to redu reduce ce las posibilida posibilidades des de que se produzca prod uzcan n fallos fallos repentin repentinos os en los equipos equipos o activos, activos, ya que mantiene mantiene un activo activo concreto y minimiza todas las formas posibles de que se produzcan fallos.

Desventajas: Por otro lado, existe una serie de inconvenientes que debes analizar en función de tus t us objetivos y presupuesto antes de decidirte por esta estrategia de mantenimiento. 

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Mantenimient Mante nimiento o contin continuo: uo: Una de las principales desventajas del RCM es que requiere un manteni requiere mantenimien miento to continuo continuo y regular regular para mantener mantener los activos activos más fiables y a salvo de fallos. Requ Re quier ieree fo forma rmació ción n y co cost stes es de pu puest estaa en march marcha: a:  Antes de realizar el mantenimiento centrado en la confiabilidad, la formación es obligatoria y el coste de puesta en marcha del programa puede ser elevado. Los costes iniciales de la implantación son elevados. Realizar un análisis de RCM requiere que los equipos inviertan mucho tiempo, dinero y recursos para empezar. El retorno de la inversión puede ser más lento de lo que los ejecutivos esperan. Requiere tiempo y recursos: En principio, requiere más tiempo y recursos para realizar con éxito el análisis de RCM, que es muy necesario para mantener las prioridades.

Mantenimiento Productivo Total (TPM)

 

Permite asegurar la disponibilidad y confiabilidad prevista de las operaciones, de los equipos, y del sistema, mediante la aplicación de los conceptos de: prevención, cero defectos defe ctos,, cero accidentes, accidentes, y participa participación ción total de las personas personas.. Cuando Cuando se hace re refe fere renc ncia ia a la part partic icip ipac ació ión n tota total, l, esto esto quie quiere re deci decirr que que las las acti activi vida dade des s de mantenimiento preventivo tradicional, pueden efectuarse no solo por parte del personal de mantenimiento, sino también por el personal de producción, un personal capacitado y polivalente. polivalente.

Ventajas: 

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Mejoramie Mejora miento nto de la calida calidad: d: Lo Los s equip equipos os en bu buen en estado estado produ producen cen menos menos unidades no conformes. Mejoramiento de la productividad: Mediante el aumento del tiempo disponible. Flujos de producción continuos: El balance y la continuidad del sistema no solo benefician a la organización en función a la disponibilidad disponibilidad del tiempo, sino también reduce la incertidumbre de la planeación.  Aprovechamiento  Aprovechami ento del capital capital humano. Reducción de gastos de mantenimiento correctivo: Las averías son menores, así mismo se reduce el rubro de compras urgentes. Reducción de costos operativos.